V posledných rokoch sa technológia senzorov mojej krajiny rýchlo rozvíja a jej aplikačné oblasti sa tiež rozširujú. Ako najrečivejší typ modernej technológie merania sa v oblasti tlakových senzorov neustále objavujú nové technológie, nové materiály a nové procesy.
Tlakový senzor je zariadenie používané na detekciu tlakových signálov a ich premenu na elektrické signály podľa určitých pravidiel. Všeobecne sa používa v rôznych výrobných, priemyselných a leteckých poliach. S rozdelením aplikačných polí, meraním tlaku vo vysokom teplotách a drsným prostredím, ako sú vysokoteplotné ropné jamky a rôzne dutiny motora, sa stávajú viac a čoraz dôležitejšie, zatiaľ čo materiály používané v bežných tlakových senzoroch prekračujú určitú teplotu (napríklad pracovná teplota diferencovaného tlakového kremíka je nižšia ako 120 ° C). ° C) zlyhá, čo bude mať za následok zlyhanie merania tlaku. Preto sa senzor vysokého teplotného tlaku stáva veľmi dôležitým smerom výskumu.
Klasifikácia vysokej teplotysenzory tlaku
Podľa rôznych použitých materiálov sa senzory tlaku s vysokým teplotou tlaku s vysokým teplotou, SOI (kremík na izolátore na izolátor) s vysokým teplotným tlakom, SOI (kremík na izolátore), SOI (kremík na izolátore), SOI (kremík na izolátor), SOI (kremíkové tlakové senzory SOI (kremík na izolátore) Stav výskumu a vyhliadky na senzory tlaku s vysokým textom SOI sú veľmi ideálne. Nasledujúce zavádza hlavne senzor tlaku vysokého teploty SOI.
SOI senzor tlaku s vysokým teplotou
Vývoj vysokorýchlostných snímačov SOI s vysokým teplotou tlaku sa spolieha hlavne na vzostup materiálov SOI.SOI je kremík na izolátore, ktorý sa týka hlavne polovodičového materiálu vytvoreného medzi vrstvou substrátu SI a vrstvou hornej vrstvy SI s vrstvou SIO2 ako izolačnej vrstvy v rámci izolačnej vrstvy v prípade izolačnej vrstvy a vylepšeného limitu a vylepšenia šírky a vylepšeného limitu a vylepšenom limitu a vylepšenom limitu a vylepšeniu šírky. Spoľahlivosť zariadenia. Pri pridávaní pridávania z dôvodu vysokých teplotných charakteristík vrstvy zariadenia SOI sa stáva ideálnym materiálom na prípravu senzorov tlaku s vysokým teplotou.
V súčasnosti boli senzory tlaku s vysokým teplotou SOI úspešne vyvinuté v zahraničí a pracovná teplota je -55 ~ 480 ° C; -55 ~ 500 ° C SOI High -teplotný tlakový senzor vyvinutý Centrom technológie Goodrich Advanced Sensor Technology Center v Spojených štátoch; Senzor s vysokým textom SOI vyvinutý French Leti Institute má tiež pracovnú teplotu viac ako 400 ° C.Domestické výskumné inštitúcie, tiež aktívne vykonáva výskum senzorov vysokorýchlostných tlaku SOI, ako napríklad Univerzita Xi'an Jiaotong, Tianjin University a Peking University. Okrem toho vykonáva aj FATRI Future Advanced Technology Research Institute of FATRRI súvisiace výskumné práce a súčasný projekt vstúpil do demonštračnej fázy.
Pracovný princíp snímača tlaku vysokého teploty SOI
V zásade, senzor s vysokým teplotným tlakom SOI využíva hlavne piezorezistický účinok jednostrekryštálového kremíka. Keď sila pôsobí na kremíkový kryštál, mriežka kryštálu sa deformuje, čo zase vedie k zmene mobility v mobilite A na úrovni vrstva za vzniku mosta pšeničného kameňa, ako je znázornené na obrázku 2 (a); Dutina tlaku sa vylepta na vrstve substrátu SOI, aby sa vytvorila štruktúra citlivé na tlak.
Obrázok 2 (a) most Wheatstone
Ak je štruktúra citlivý na tlak vystavená tlaku vzduchu, odpor piezorezistora sa zmení, čo následne spôsobuje zmenu výstupného napätia a hodnota tlaku sa meria prostredníctvom vzťahu medzi hodnotou výstupného napätia a hodnotou odporu piezoresistora.
Výrobný proces snímača tlaku s vysokým teplotným tlakom SOI
Proces prípravy senzora tlaku s vysokým teplotou SOI zahŕňa viac procesov MEMS. Tu sú stručne zavedené niektoré kľúčové kroky, aby sme pochopili proces senzora, najmä vrátane prípravy piezorezistorov, prípravy kovových olova, prípravy filmu citlivého na tlak a obaly tlakovej komory.
Kľúč k príprave varistorov spočíva v kontrole koncentrácie dopingu a optimalizácie následného procesu leptania; Kovová vodná vrstva olovnatého slúži hlavne ako spojenie mosta Wheatstone; Príprava tlakového filmu sa spolieha hlavne na proces hlbokého leptania kremíka; Balenie dutiny sa zvyčajne líši v závislosti od aplikácie senzora tlaku,
Pretože súčasné komercializované senzory tlaku s vysokým teplotou nemôžu dobre spĺňať požiadavky na meranie tlaku v osobitnom drsnom prostredí, ako sú vysokoteplotné ropné jamky a letecké motory, budúci výskum senzorov tlaku s vysokým tempomerovaným tlakom sa stal nevyhnutný. Budúci výskum senzorov tlaku s vysokým teplotou SOI by sa mal zamerať na riešenie dlhodobej stability a problémov samoliečovania senzorov vo vysokoteplotnom tvrdom prostredí a zlepšenie presnosti senzorov tlaku. aspekt.
Príchod inteligentnej éry samozrejme vyžaduje aj senzory tlaku s vysokým textom SOI kombinované s inými multidisciplinárnymi technológiami, aby priniesli inteligentnejšie funkcie, ako je sebestačnosť, samonalibrácia a skladovanie informácií do senzora, aby sa lepšie dokončilo poslanie snímania zložitého vysokého temperamentu. .
Čas príspevku: mar-03-2023